This study analyzes the differences in academic achievement and school environment of a special feature of school composition: the gender of the students. Regarding the discussion about efficiency and effectiveness in co-educational and single-sex schools in the USA and Europe, this paper examines the effects on academic and social outcomes of schools with different gender composition in Chile. To analyze net differences of gender composition, a Propensity Score Matching (PSM) method was used. The results show no statistical differences in academic achievement and school environment between co-education and single-sex schools in different grades (4th, 8th in primary and 10th in secondary), although we found statistical differences in some grades in academic self-esteem in favor of single-sex schools. This evidence suggests new challenges to the national educational policy and future research in this area.El estudio analiza las diferencias en rendimiento académico y el ambiente social escolar de una característica particular de la composición de los establecimientos: el género de sus estudiantes. Considerando la discusión sobre eficiencia y eficacia de establecimientos mixtos y no mixtos en Norteamérica y Europa, la investigación analiza los efectos en aspectos académicos y sociales de establecimientos con distinta composición de género en Chile. Para analizar las diferencias netas de la composición de género, se realiza un modelamiento mediante Propensity Score Matching (PSM). Los resultados indican que no existen diferencias significativas en rendimiento académico y convivencia escolar entre establecimientos mixtos y no mixtos en distintos grados (4to Básico, 8vo Básico y 2do Medio), aunque sí se aprecian diferencias estadísticas en algunos grados en autoestima académica a favor de los establecimientos no mixtos. Este conjunto de evidencia plantea nuevos desafíos para las políticas educativas nacionales y la investigación en el área.